الرفع التضاريسي

يحدث الرفع التضاريسي عندما تُجبر كتلة هوائية على الانتقال من منطقة منخفضة إلى منطقة أعلى أثناء تحركها فوق تضاريس مرتفعة . علم التضاريس هو دراسة التضاريس الجبلية. ^{[ 1 ] : 162} ومع ازدياد ارتفاع الكتلة الهوائية ، تبرد بسرعة بشكل أديباتي ، مما قد يرفع الرطوبة النسبية إلى 100% ويؤدي إلى تكوّن السحب ، وفي ظل ظروف معينة، إلى هطول الأمطار . ^{[ 1 ] : 472}

يمكن أن يكون للرفع التضاريسي عدد من التأثيرات، بما في ذلك هطول الأمطار، وظلال المطر، والرياح المعاكسة للرياح، والغيوم المصاحبة لها.

يحدث هطول الأمطار الناتج عن الرفع التضاريسي في العديد من الأماكن حول العالم . ومن الأمثلة على ذلك:

• حافة موغولون في وسط ولاية أريزونا
• المنحدر الغربي لسلسلة جبال سييرا نيفادا في كاليفورنيا.
• المنحدر الغربي لسلسلة جبال واساتش في ولاية يوتا. وتحديداً واديي ليتل وبيغ كوتونوود .
• الجبال القريبة من شمال باجا كاليفورنيا - وتحديداً من لا بوكانا إلى لاجونا هانسون .
• المنحدرات المواجهة للريح لتلال خاسي وجايانتيا (انظر ماوسينرام ) في ولاية ميغالايا في الهند.
• تُعد المرتفعات الغربية لليمن ، التي تتلقى أكبر كمية من الأمطار في الجزيرة العربية.
• جبال غاتس الغربية التي تمتد على طول الساحل الغربي للهند.
• المنحدرات الشمالية لجبال البونتيد المؤدية إلى البحر الأسود ، في بلغاريا وتركيا وجورجيا .
• سلسلة جبال غريت ديفايدينغ في شرق وجنوب شرق أستراليا والتي تدفع الرياح الغربية الباردة والرطبة إلى أعلى المنحدرات الداخلية، قادمة من المحيط الجنوبي .
• جبال نيوزيلندا ، التي تواجه تياراً غربياً سائداً قادماً من بحر تسمان .
• جبال غرب تسمانيا التي تواجه أيضاً تياراً غربياً سائداً.
• جبال الأنديز الجنوبية ، التي تواجه تيارًا غربيًا سائدًا قادمًا من المحيط الهادئ .
• جبال مقاطعة تشوكو في كولومبيا ، التي تواجه تيارًا غربيًا سائدًا قادمًا من المحيط الهادئ، هي واحدة من أكثر الأماكن رطوبة على وجه الأرض.
• المرتفعات الغربية لبريطانيا العظمى ، بما في ذلك جبال غرامبيان ، ومنطقة البحيرة ، وسنودونيا ، وبريكون بيكونز ، ودارتمور التي تواجه تدفقًا غربيًا سائدًا من المحيط الأطلسي .
• تشهد مناطق شمال غرب الولايات المتحدة وكندا ( أوريغون ، وواشنطن ، وكولومبيا البريطانية ، وجنوب ألاسكا ) هبوب رياح غربية سائدة قادمة من شمال المحيط الهادئ . وتشهد المناطق الواقعة على سفوح الجبال الساحلية المطلة على البحر هطول أمطار يزيد عن 3.5 متر (140 بوصة) سنوياً. تقع هذه المناطق على سفوح الجبال في مسار العواصف ، وبالتالي تتلقى الرطوبة التي تُستخلص من السحب. 

• منطقة التزلج في نيويورك وبنسلفانيا ، وخاصة مع تساقط الثلوج الناتج عن تأثير البحيرة .
• مقاطعة ترانسيلفانيا، بولاية كارولينا الشمالية ، التي تشهد أعلى معدل هطول للأمطار في أي مكان في شرق الولايات المتحدة ( 90 بوصة [2300 ملم] ). 
• جبال الأبلاش في ولاية فرجينيا الغربية (وخاصة المنحدرات المواجهة للغرب).
• الساحل الشرقي لمدغشقر .
• جبل تيبل ، كيب تاون ، جنوب أفريقيا . تتدفق كتلة الهواء الأطلسي الباردة فوق الواجهة الشمالية الغربية إلى 3500 قدم (1100 متر) فوق مستوى سطح البحر وتلتقي بكتلة الهواء الدافئة القادمة من المحيط الهندي من الجانب الخلفي الجنوبي الشرقي للجبل، مما يشكل ما يُعرف باسم "مفرش المائدة". 
• منطقة جبال أوبلاند ، النرويج .
• في كولورادو غرب دنفر، يتم تسجيل أقصى تساقط للثلوج على ارتفاعات منخفضة نسبياً، حول أيداهو سبرينغز، وجينيسي، وإيفرغرين، وحتى في مناطق منخفضة مثل غولدن وكاسل روك. ^{[ 2 ]}

تُسجّل أعلى معدلات الهطول في المناطق الواقعة في اتجاه الريح قليلاً من اتجاه الرياح السائدة عند قمم السلاسل الجبلية، حيث تخفّ حدة الرياح، وبالتالي يكون الرفع الصاعد للهواء في أقصى حالاته. وعندما يهبط الهواء على الجانب المحمي من الجبل، يسخن ويجف، مما يُشكّل منطقة ظل المطر. على الجانب المحمي من الجبال، والذي قد لا  يبعد سوى 25 كيلومترًا عن مناطق الهطول الغزير، قد ينخفض ​​معدل الهطول السنوي إلى  200 مليمتر  فقط. ^{[ 3 ]} ويعود هذا الانخفاض الحاد في الرطوبة إلى التسخين الأديباتي، الذي يمنع التكثف، وبالتالي يُعزز تأثير ظل المطر. ^{[ 4 ]}

تشمل المناطق التي لوحظ فيها هذا التأثير ما يلي:

• جبال الهيمالايا تحجب الرطوبة عن هضبة التبت
• صحراء أتاكاما في تشيلي
• الجانب الأرجنتيني من باتاغونيا، أو جنوب الأرجنتين
• وادي الرون في سويسرا
• المناطق الواقعة شرق سلسلة جبال كاسكيد في شمال غرب المحيط الهادئ ( واشنطن وأوريغون )
• المناطق الواقعة شرق جبال أولمبيك في ولاية واشنطن (مثل سيكيم، واشنطن ) ^{[ 1 ] : 472}
• الحوض العظيم للولايات المتحدة، شرق سلسلة جبال سييرا نيفادا
• جغرافية نظام جبال المحيط الهادئ في الولايات المتحدة
• سلسلة جبال المحيط الهادئ
• وادي كاليفورنيا المركزي
• البراري الكندية
• الجوانب المواجهة للرياح من جزر هاواي . تقع جزيرة كاهولاوي بأكملها في منطقة ظل المطر لجزيرة ماوي.
• تقع شمال شرق إنجلترا في منطقة ظل المطر الشرقية لجبال بينينز ، نتيجةً لهبوب الرياح السائدة في بريطانيا من الجنوب الغربي. وهذا ما يفسر الاختلافات الكبيرة في هطول الأمطار بين شمال غرب وشمال شرق إنجلترا. ويحدث هذا التأثير أيضاً بدرجات متفاوتة شرق جبال غرامبيان ، وفي مقاطعة هيريفوردشير وعلى طول حدود إنجلترا وويلز، وفي مقاطعة ديفون شرق دارتمور .
• تُعدّ مناطق الساحل الأوسط ، وسهل كمبرلاند ، وإيلاوارا ، ومونارو ، والساحل الجنوبي في جنوب شرق أستراليا، وتحديدًا في ولاية نيو ساوث ويلز ، من المناطق التي تشهد رياحًا غربية محملة بالثلوج قادمة من الجنوب الغربي ( خليج أستراليا الكبير ) وتصعد عبر السلاسل الجبلية، مما يُجبرها على الانعطاف عكس اتجاه الرياح على المنحدرات الداخلية لسلسلة جبال غريت ديفايدينغ رينج . ونتيجةً لذلك، يبقى السهل الساحلي جافًا وأكثر دفئًا بشكل ملحوظ من المنحدرات الداخلية على نفس الارتفاع. ويتضح هذا جليًا عند مقارنة باتلو على المنحدرات المواجهة للرياح بكوما على السهل الساحلي في الجانب الآخر، وكلاهما على ارتفاع حوالي 800 متر (2600 قدم) . ^{[ 5 ]} في المقابل، إذا وصلت الجبهة القطبية أو حدث هطول الأمطار من الجنوب الشرقي ( بحر تسمان )، فسيكون السهل الساحلي في الجانب المواجه للرياح، بينما ستكون المنحدرات الداخلية في الجانب الآخر. ^{[ 6 ]} 
• صحراء يهودا في أرض إسرائيل والبحر الميت .
• جبال الألب الجنوبية في نيوزيلندا

سحابة قمة (يسار) وسحب موجية

تهب الرياح الهابطة على الجانب المواجه للرياح من الحواجز الجبلية عندما تحمل رياح قوية كتلة هوائية مستقرة فوق الجبل، وتزداد قوتها مع الارتفاع. تُزال الرطوبة وتُطلق الحرارة الكامنة مع ارتفاع الكتلة الهوائية بفعل التضاريس. وأثناء هبوطها، تتعرض الكتلة الهوائية لضغط حراري. وتُعد رياح الفوهن الدافئة ، المعروفة محليًا برياح شينوك أو بيرغويند أو ديابلو أو نورويستر حسب المنطقة، مثالًا على هذا النوع من الرياح، وهي مدفوعة جزئيًا بالحرارة الكامنة المنبعثة من الهطول الناتج عن الرفع التضاريسي.

تُعد فئة مماثلة من الرياح، مثل رياح السيروكو والبورا وسانتا آنا ، أمثلة على الحالات التي يكون فيها تأثير الرفع التضاريسي محدودًا نظرًا لوجود رطوبة محدودة لإزالتها في الهواء الصحراوي أو غيره من الكتل الهوائية؛ وتعتمد رياح السيروكو والبورا وسانتا آنا بشكل أساسي على التسخين بالضغط ( الأديباتي ).

عندما يتدفق الهواء فوق الحواجز الجبلية، يمكن أن يؤدي الرفع التضاريسي إلى خلق مجموعة متنوعة من تأثيرات السحب.

• 

  يتشكل الضباب الجبلي عندما يرتفع الهواء على المنحدر، وغالباً ما يحيط بالقمة. وعندما يكون الهواء رطباً، يتساقط جزء من الرطوبة على المنحدر المواجه للرياح وعلى قمة الجبل.
• عندما تشتد الرياح، تتشكل سحابة لافتة في اتجاه الريح من المنحدرات العليا للجبال المعزولة شديدة الانحدار. وتتكون هذه السحابة نتيجةً لمناطق الضغط المنخفض في الدوامات الهوائية التي تسحب الهواء الرطب نسبيًا من المنحدرات السفلى للجبل. ويؤدي هذا الانخفاض في الضغط مقارنةً بالهواء المحيط إلى زيادة التكثف، على غرار دوامات أطراف أجنحة الطائرات . وتتشكل أشهر هذه السحب بشكل دوري في الجانب المحمي من الرياح لجبل ماترهورن . ^{[ 3 ]}

تشكّل سحابة بانر على جبل ماترهورن (يسارًا) وسحابة عدسية الشكل في نيو مكسيكو

• قد تكون الحافة المواجهة للريح لكتلة واسعة من السحب الجبلية واضحة تمامًا. على الجانب المواجه للريح من الجبل، يُعرف الهواء المتدفق للأسفل برياح الفوهن . ولأن بعض الرطوبة التي تكثفت على قمة الجبل قد تساقطت، فإن رياح الفوهن تكون أكثر جفافًا، ويؤدي انخفاض محتواها من الرطوبة إلى ارتفاع درجة حرارة كتلة الهواء الهابطة أكثر مما انخفضت أثناء صعودها. يُعرف الخط الفاصل الواضح الذي يتشكل على طول خط التلال وموازيًا له أحيانًا بجدار الفوهن . وذلك لأن الحافة تبدو ثابتة وغالبًا ما تبدو وكأنها جدار حاد. ^{[ 1 ] : 676-677.} يُعد جدار الفوهن سمة شائعة على طول سلسلة جبال فرونت رينج في جبال روكي بولاية كولورادو . ^{[ 3 ]}
• تتشكل سحابة دوارة أحيانًا في اتجاه الريح وأسفل مستوى التلال. وهي تشبه في مظهرها السحب الركامية غير المنتظمة ، ولكنها ناتجة عن دوامة أفقية مضطربة، أي أن الهواء يكون شديد الاضطراب.
• السحب العدسية هي سحب ثابتة على شكل عدسة تتشكل في اتجاه الريح من الجبال بفعل موجات الرياح الخلفية إذا كانت كتلة الهواء قريبة من نقطة الندى. ^{[ 3 ]} وهي عادة ما تكون متعامدة مع اتجاه الرياح وتتشكل على ارتفاعات تصل إلى 12000 متر (39370 قدمًا) . 
• السحابة القمية هي شكل خاص من أشكال السحابة العدسية ذات قاعدة منخفضة بما يكفي لتتشكل حول القمة وتغطيها، مما يجعلها قبة. ^{[ 3 ]}
• سحابة قوس الشينوك هي سحابة موجية واسعة. ولها هذا الاسم الخاص في أمريكا الشمالية حيث ترتبط برياح الشينوك . تتشكل فوق سلسلة الجبال، عادةً في بداية هبوب رياح الشينوك نتيجةً للرفع التضاريسي فوقها. وتظهر عند رؤيتها من اتجاه الريح على شكل قوس فوق سلسلة الجبال، وتفصلها طبقة من الهواء الصافي عن الجبل. ^{[ 3 ]}
• تظهر أطول سحابة جبلية معروفة في النظام الشمسي في صباحات الصيف بالقرب من جبل أرسيا على سطح المريخ. ويصل طولها إلى 1800  كيلومتر. ^{[ 7 ]}

• الحمل الحراري في الغلاف الجوي
• جبهة هوائية
• أمطار ناتجة عن تأثير البحيرة